The study of how buildings affect wind flow is an important part of the research being conducted on urban climate and urban air quality. NJU-UCFM, a standard $k-{\varepsilon}$ turbulence closure model, is presented and is used to simulate how the following affect wind flow characteristics: (1) an isolated building, (2) urban canyons, (3) an irregular shaped building cluster, and (4) a real urban neighborhood. The numerical results are compared with previous researchers' results and with wind tunnel experiment results. It is demonstrated that the geometries and the distribution of urban buildings affect airflow greatly, and some examples of this include a changing of the vortices behind buildings and a "channeling effect". Although the mean air flows are well simulated by the standard $k-{\varepsilon}$ models, it is important to pay attention to certain discrepancies when results from the standard $k-{\varepsilon}$ models are used in design or policy decisions: The standard $k-{\varepsilon}$ model may overestimate the turbulence energy near the frontal side of buildings, may underestimate the range of high turbulence energy in urban areas, and may omit some important information (such as the reverse air flows above the building roofs). In ideal inflow conditions, the effects of the heights of buildings may be underestimated, when compared with field observations.
In this study, eight episode days of high-concentration $PM_{10}$ occurrences in the Gimhae region between 2006 and 2011 were analyzed. Most of them appeared in winter and the highest concentration was observed around 12 LST. Furthermore, the wind direction, wind velocity, and temperature elements were compared with observed values to verify the WRF numerical simulation results used in this study, and they simulated well in accordance with the trend of the observed values. The wind was generally weak in the high-concentration episode days that were chosen through surface weather chart and the numerical simulation results for wind field, and the air pollutants were congested due to the effects of the resulting local winds, thereby causing a high concentration of air pollutants. Furthermore, the HYSPLIT model was performed with the WRF numerical simulation results as input data. As a result, they originated from China and flowed into Gimhae in all eight days, and the lowest concentration appeared on the days when recirculation occurred.
The effects of steep and shallow hills on a stationary tornado-like vortex with a swirl ratio of 0.4 are simulated and quantified as Fractional Speed Up Ratios (FSUR) at three different locations of the vortex with respect to the crests of the hills. Steady state Reynolds Averaged Naiver Stokes (RANS) equations closed using Reynolds Stress Turbulence model are used to simulate stationary tornadoes. The tornado wind field obtained from the numerical simulations is first validated with previous experimental and numerical studies by comparing radial and tangential velocities, and ground static pressure. A modified fractional speed-up ratio (FSUR) evaluation technique, appropriate to the complexity of the tornadic flow, is then developed. The effects of the hill on the radial, tangential and vertical flow components are assessed. It is observed that the effect of the hill on the radial and vertical component of the flow is more pronounced, compared to the tangential component. Besides, the presence of the hill is also seen to relocate the center of tornadic flow. New FSUR values are produced for shallow and steep hills.
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
/
v.16
no.2
/
pp.151-158
/
2000
Since Pusan metropolitanarea where is composed complex terrain is connected to sea the sea-land breeze circulation and the mountain-valley circulation are apt to form A regional scale circulation system is formed at a region which has complex terrain because of curves of its and affect to the dispersion and advection of air pollutants. LCM Local Circulation Model which a propriety was verified described that sea breeze and valley wind at the daytime and land breeze and mountain wind at the nighttime were well devellped over the Pusan metropolital area. Next for the investigation of accuracy of simulated results an observed value at Kae-Kum and Su-Young on the pusan metropolitan area were compared with it at those points. From the comparison of the temperature and horizontal velocity between the results of LCM and an observed values they have a similar trend of a diurnal variation. For the prediction of dispersion and transportation of air pollutants the wind field should be calculated with high accuracy. A numerical simulation using LCM can provide more accuracy results around Pusan metropolitan area.
This paper addresses the output control of a utility-connected double-fed induction machine (DFIM) for wind power generation systems (WPGS). DFIM has a back-to-back converter to control outputs of DFIM driven by the wind turbine for WPGS. To supply commercially the power of WPGS to the grid without any problems related to power quality, the real and reactive powers (PQ) at the stator side of DFIM are strictly controlled at the required level, which in this paper is realized with the Fuzzy PI controller based on the field orientation control. For the Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) converter connected to the rotor side of DFIG to maintain the controllability of PQ at the state side of DFIM, the DC voltage of the DC link capacitor is also controlled at a certain level with the conventional Proportion-Integral (PI) controller of the real power. In addition, the power quality at the grid connected to the rotor side of DFIM through the back-to-back converter is maintained in a certain level with a PI controller of the reactive power. The controllers for the PQ at the stator side of DFIM, the DC link voltage of the back-to-back inverter and the reactive power at the grid connected to the rotor side of DFIM are designed and simulated in the PSIM program, of which the result verifies the performance of the proposed controllers.
This paper describes a simple and practical approach through the application of Linear Stochastic Estimation (LSE) to reconstruct wind-induced pressure time series from the covariance matrix for structural load analyses on a low building roof. The main application of this work would be the reduction of the data storage requirements for the NIST aerodynamic database. The approach is based on the assumption that a random pressure field can be estimated as a linear combination of some other known pressure time series by truncating nonlinear terms of a Taylor series expansion. Covariances between pressure time series to be simulated and reference time series are used to calculate the estimation coefficients. The performance using different LSE schemes with selected reference time series is demonstrated by the reconstruction of structural load time series in a corner bay for three typical wind directions. It is shown that LSE can simulate structural load time series accurately, given a handful of reference pressure taps (or even a single tap). The performance of LSE depends on the choice of the reference time series, which should be determined by considering the balance between the accuracy, data-storage requirements and the complexity of the approach. The approach should only be used for the determination of structural loads, since individual reconstructed pressure time series (for local load analyses) will have larger errors associated with them.
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
/
v.16
no.3
/
pp.211-223
/
2000
The atmospheric dispersion of a pollutant emitted from a hypothetical source located in the middle of the Yochon Industrial Estate was simulated by using the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS). Four horizontally nested grids were employed: the coarsest one covered the southern part of the Korean Peninsula including Mt. Chiri and the finest one covered the Yochon Industrial Estate and the surrounding area. Wind fields were initially assumed horizontally homogeneous with a wind speed of 4m/s, the average for the Yosu area, and were developed without both external forces and diurnal changes in order to investigate the terrain-induced phenomena. Wind directions that could emphasize the terrain effects on the pollutant transport and that could carry pollutants to a highly-popluated area were selected for the dispersion study. A pollutant was released for 24hours from a grid-base volume source after a 24-h blank run for developing the wind field. The dispersion study showed that the pollutant from the present source location did not directly affect the Yosu City, but showed high concentrations at locations behind the hills 5 to 6 km away from the source according to wind directions. When the wind speed was low, close to calm condition, the pollutant was detected at upstream locations 6 to 7 km from the source. In comparison with the results from the RAMS simulation, the Industrial Source Complex Short-Term Model(ISCST3) predicted a narrow dispersion that was sensitive to the wind direction. When the wind velocity was affected by the local environment, the ISCST3 calculation using that data also gave a lop-sided result, which was different from the distribution of the pollutant reproduced by RAMS.
Kim, Min-Seong;Kim, Kwang-Ho;Kim, Park-Sa;Kang, Dong-Hwan;Kwon, Byung Hyuk
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
/
v.22
no.2
/
pp.195-204
/
2016
In this paper, the applicability and usefulness of windprofiler input data were investigated to generate three dimensional wind field. A logical diagnostic model CALMET with windprofiler data at ten sites and with weather forecasting model WRF output was evaluated by statistically comparing with the radiosonde data at eight sites. The horizontal wind speed from CALMET simulated with hourly windprofiler data is in good agreement with radiosonde observations within 1.5 m/s of the root mean square error, especially local circulation of wind such as sea breeze over the coastal region. The root mean square error of wind direction ranged $50^{\circ}{\sim}70^{\circ}$ is due to the wind direction error from the windprofiler polluted by ground clutters. Since the exact wind can be produced quickly and accurately in most of the altitude with windprofiler data on CALMET, we expect the method presented in this study to be useful for the monitoring of safe environment as well as weather in the coastal zone.
Majority of transmission line system failures at many locations worldwide have been caused by severe localized wind events in the form of tornadoes and downbursts. This study evaluates the structural response of two different transmission line systems under equivalent F2 tornadoes obtained from real incidents. Two multi-span self-supported transmission line systems are considered in the study. Nonlinear three-dimensional finite element models are developed for both systems. The finite element models simulate six spans and five towers. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations are used to develop the tornado wind fields. Using a proper scaling method for geometry and velocity, full-scale tornado flow fields for the Stockton, KS, 2005 and Goshen County WY, 2009 are developed and considered together with a previously developed tornado wind field. The tornado wind profiles are obtained in terms of tangential, radial, and axial velocities. The simulated tornadoes are then normalized to the maximum velocity value for F2 tornadoes in order to compare the effect of different tornadoes having an equal magnitude. The tornado wind fields are incorporated into a three-dimensional finite element model. By varying the location of the tornado relative to the transmission line systems, base shears of the tower of interest and peak internal forces in the tower members are evaluated. Sensitivity analysis is conducted to assess the variation of the structural behaviour of the studied transmission lines associated with the location of the tornado relative to the tower of interest. The tornado-induced forces in both lines due to the three different normalized tornadoes are compared with corresponding values evaluated using the simplified load case method recently incorporated in the ASCE-74 (2020) guidelines, which was previously developed based on the research conducted at Western University.
Wind flow perturbations, recirculations and turbulence generated by buildings often dominate air pollutant distributions around buildings. This paper describes dispersion of contaminants in the vicinity of a building by solving the concentration equation based on previously simulated wind flow field. Turbulence closure is achieved by using the standard k-ε two-equation model. The paper shows application of the CIP method for solving a species concentration equation of contaminant gas around a rectangular building for two different sources under conditions of neutral atmospheric stratification. Results have been compared to the experimental data and the previous numerical results by hybrid scheme. The computational results of concentration profiles by the CIP method agree well with experimental data.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.